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171/172数控切断机床刀具的国产化研制

来源：信息中心　时间：2009-2-1 10:22:31

1 引言

天津钢管公司是我国石油套管及接箍无缝钢管的主要生产企业。公司八十年代末从美国PMC公司引进两台用于切断加工无缝钢管的数控专用机床(简称171/172切断机床)。该机床采用主轴带动刀盘旋转(即刀具旋转)、工件静止不动的加工方式，可避免采用工件旋转加工方式的普通切断机床加工时因管子不圆、壁厚不均等因素造成的振动，从而可减少因振动引起的打刀及对机床主轴的损坏。此外，由于加工时管子处于静止状态，减少了装夹、调整、对刀等工序，从而大大提高了生产效率，保证了加工连续性，降低了生产成本。

将刀片置于下刀夹TB-4121 上，通过紧固螺钉3 压紧上压板TA-2872，使刀片在下刀夹上夹紧。然后在刀具预调室内将刀具置于常温；切削速度：200～600ft./min(61～183m/min)；主轴转速(可调)：100(400)r/min；冷却液：乳化油；加工时，刀具在刀盘槽内作径向运动。

3 刀具材料选择

从进口刀片的使用情况分析，刀片材料为YT系列硬质合金。由刀体的设计结构(刀体厚度为22.6mm，长度为247.25mm，上有6个挖空的槽)可知，如刀具材料选择不当，热处理时极易变形，很难达到0.01mm 的平面度设计要求。根据哈尔滨第一工具厂加工类似产品的经验，经过工艺试验，最终选定刀具材料为42GrMo。

4 刀具设计及制造工艺

刀具设计

锻→铣、磨外形→粗铣多槽→调质处理→钻孔、攻丝→半精铣多槽→精铣各槽到尺寸→半精磨外形→表面渗氮处理→液体喷砂→精磨到尺寸→成品检验→包装入库。

5 刀具热处理工艺

根据刀具结构的特殊性及使用要求，对刀具进行热处理时需先进行调质处理，调质硬度28～32HRC。待半精加工完成后，再进行表面渗氮处理，渗氮层厚度0.4～0.6mm，硬度600～750HV。热处理后应保证刀具不变形，达到设计精度要求。

6 结语

5年多的装机使用证明，171/172数控切断机床用国产化切断刀具的尺寸精度、表面硬度、耐磨性、耐用度等性能指标均已达到国外同类产品水平，并在生产中完全替代了进口刀具。与进口刀具相比，国产刀具在供货周期、采购价格等方面均有较大优势(见表1)。切断刀具国产化的成功保证了天津钢管公司的生产需要，缩短了刀具供货周期，降低了加工成本，为公司节省了大量外汇。

表1 进口刀具与国产刀具比较
	供货周期	使用寿命	采购价格
进口刀具	6～8 个月	3～6 个月	1500 元人民币/把
国产刀具	2～3 个月	3～6 个月	700 美元/把

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